提高学生对绿叶色素提取和分离实验的理解

邓领军

【摘 要】光合作用是人教版必修一，第五章细胞的能量供应和应用的第四节内容。该节内容历来是高考的重点，热点和难点。而绿叶色素的提取和分离的实验是学生学习和理解光合作用的基础，学生只有在充分掌握了绿叶中色素的种类及作用后，才能更好的学习后面光合作用的内容，因此，人教版教材特意在此设计了这个实验，帮助学生理解和掌握这部分的内容。

【关键词】学生 光合作用 绿叶色素 提取 分离

中图分类号：G4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2014.02.001

然而，笔者却发现，虽然课本设有这一实验，学生也做了这个实验，但是对这节内容的掌握却不尽人意。在解答有关色素问题时，仍然频犯错误，导致丢分，实为可惜。因此，笔者对这一实验操作略作改变，以期学生做过之后能达到更好的效果，对实验的理解能更加深刻。并从自己任教的四个班级里安排了二个班级做尝试，之后再编排相同的与色素相关的题目供四个班级的学生练习。发现做尝试的两个班级解题的准确率更高。现在将具体的实验过程呈现给各位同仁以供参考，若有不妥之处，还望各位同仁批评指正。

1.实验原理。

绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。绿叶中的色素不止一种，他们都能溶解在层析液中。然而，它们在层析液中的溶解度不同；溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢。这样，几分钟之后绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。

2.实验目的。

（1）掌握提取和分离叶绿体色素的方法。

（2）探究绿叶中含有几种色素。

3.实验材料用具。

材料：新鲜菠菜的绿叶，无水乙醇，层析液。

用具：干燥的定性滤纸，小烧杯（10ml），小试管，试管架，培养皿盖，棉塞，研钵，玻璃漏斗，尼绒布，毛细吸管，剪刀，药勺，量筒（10ml），天平，铅笔 。

4.分组与步骤。

4.1分组：

4个学生一个大组，2个学生一个小组，一个大组分2个小组。小组内1个学生研磨绿叶提取色素，另1个学生制备滤纸条。

4.2 步骤：

4.2.1提取绿叶中的色素

取材：用天平称取5g新鲜的菠菜绿叶，剪碎，放入研钵中。其中第一小组不加碳酸钙和二氧化硅，加入10ml无水乙醇，进行快速，充分的研磨。第二小组则按照教材中的步骤要求，向研钵中加入少许碳酸钙和二氧化硅、再加入10ml无水乙醇，进行快速，充分的研磨。

过滤：将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一块单层尼绒布）中进行过滤。将滤液收集到小试管中，及时用棉塞将试管口塞严。两小组所得滤液共享。

4.2.2制备滤纸条

小组内的另一位同学在搭档研磨绿叶的同时制备滤纸条，数量为10条，其中5条供小组内的另一位同学使用，10条滤纸条中留取2条不剪边角，其余按要求减去其一端的边角，并在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线，分两组。然后在另一端依次编号为1、2、3、4、5。待用。

4.2.3画滤液细线

1号滤纸条用毛细吸管吸取第一小组提取的少量滤液（研磨时没有加二氧化硅和碳酸钙），沿铅笔线均匀的画出一条细线。待滤液干后，再画两到三次。

2号滤纸条不剪边角，用毛细吸管吸第二小组提取的少量滤液（研磨时加入二氧化硅和碳酸钙）沿铅笔线均匀的画出一条细线。待滤液干后，再画两到三次。

3号滤纸条，用毛细吸管吸第二小组提取的少量滤液，沿铅笔线均匀的画出一条细线。但是只画一次。

4、5号滤纸条，用毛细吸管吸第二小组提取的少量滤液，沿铅笔线均匀的画出一条细线。待滤液干后，再画两到三次。

4.2.4分离绿叶中的色素

将适量的层析液倒入烧杯中，将1-4号滤纸条（有滤液细线的一端朝下）略微倾斜靠着烧杯的内壁，轻轻插入层析液中，随后用培养皿盖盖住烧杯口。注意，不能让滤液细线触及层析液。

将适量的层析液倒入烧杯中，将5号滤纸条（有滤液细线的一端朝下）略微倾斜靠着烧杯的内壁，轻轻插入层析液中，注意，让滤液细线浸没在层析液中。

5.观察与记录。

几分钟以后，打开培养皿盖，取出滤纸条，干燥后观察滤纸条上的色素带，以及每条色素带的颜色和宽度，教师从班里选择几条明显的滤纸条让学生观察并作记录。

6.结果与分析。

6.1观察结果：

1、3号滤纸条上只有很淡的四条色素带，显现很不明显。2、4号滤纸条上的有很明显的四条色素带，其中2号滤纸条上的色素带不平直，中间凹，两边往上弯，4号滤纸条上的色素带较平直。第5号色素带上观察不到分离的色素带。

6.2结果分析：

1号滤纸条上用的是第一小组提取的滤液色素，而第一组在提取色素时没有加二氧化硅，所以研磨不充分，提取的色素少，又没有加碳酸钙，滤液中提取的叶绿素被破坏，因此色素含量低，在滤纸条上分离出来的色素带就很不明显。

2号滤纸条上画滤液细线时用的是第二小组提取的滤液，第二小组在提取色素时加了碳酸钙和二氧化硅，研磨充分，色素含量多，所以分离得到的四条色素带很明显，但是因为没有剪去边角，边缘层析液挥发得快，两边色素分离较快因此往上弯曲。

3号滤纸条上画的滤液虽然取至第二小组，但是由于画的滤液细线次数太少，仅有一次，因此，细线色素少，分离之后现象不明显。

4号滤纸条上画滤液细线时用的是第二小组提取的滤液，且绿液细线重复画了3-4次。因此，色素量多，分离之后可以看到明显的4条色素带，从上到下颜色依次为：橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色。

5号滤纸条上画滤液细线时用的是第二小组提取的滤液，且绿液细线重复画了3-4次。因此，色素量较多，但是分离时由于浸没在层析液中，色素带上的色素全部溶解在了小烧杯中的层析液里，最终在滤纸条上没有出现色素带。

7. 实验总结。

（1）在研磨绿叶时，加入少许SiO2是为了研磨得充分，加入少许的CaCO3是为了防止研磨过程中色素受到破坏。

（2）用毛细吸管画滤液细线时，重复划几次，目的是使滤液细线中含有较多的色素。

（3）如果层析液浸没了滤纸条上的滤液细线，滤纸条上就不会出现色素带，其原因是滤液细线中的色素溶解在了烧杯中的层析液中。

（4）绿叶中有四种色素。在层析液中的溶解度从大到小依次为：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。在滤纸条上的颜色分别为：橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色。endprint